西南日本白亜紀火成岩類の地球化学的広域変化の要因解明と海嶺沈み込みの検証

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640451
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 飯泉 滋 島根大学, 総合理工学部, 教授 (80032639)
• 研究分担者: 赤坂 正秀 島根大学, 総合理工学部, 教授 (20202509)
• キーワード: 白亜紀 / 珪長質火成岩 / 岩石化学 / 海嶺 / Sr・Nd同位体 / アダカイト / モルブ / 花崗岩

研究概要

本研究は,西南日本の白亜紀-古第三紀珪長質火成岩類に見られる地球化学的広域変化の要因とこの大規模な火成活動と海嶺沈み込みとの相互関係を明らかにしようとするものである.西南日本の白亜紀火成岩類のうち,初期に活動した山陽帯東部,中部および西部に分布する火山岩・迸入岩類に焦点を絞って地質学的,岩石化学的研究を行ったほか,活動時期のあいまいである山陰帯東部の火成岩類についての岩石化学的・年代学的研究も行った.この結果,中国地方山陽帯中東部の100Ma-120Maの年代を示す火成岩類は,一部に同一地域におけるそれ以降の火成岩類(90-75Ma)とは岩石化学的,またSrやNd同位体組成に若干の違いがあることが明らかとなった.すなわち,古期のものには,島弧タイプのカルクアルカリ岩のほかに,ソレアイトやそれらよりややSr含量にとみ,Yに乏しく,Sr同位体組成が低く,Nd同位体組成が高い火成岩類が分布することが明らかとなった.これらの岩石化学的特徴はアーキアンのhigh-AlTTDやアダカイト質岩に類似しており,それらが沈み込む玄武岩質海洋性地殻,すなわちMORB部分溶融によって形成された可能性が強い.しかし,SrやNd同位体組成に若干の相違があることから,スラブ起源のマグマが地殻物資とミキシングして形成された可能性が強い.従って,火成活動の規模が膨大であること,活動の中心が南から北へ移動していること,さらにはこのような岩石化学的特徴からみて,西南日本の白亜紀には海嶺が沈み込んだ可能性が強く示唆される.西南日本の白亜紀火成岩類にうち,90Ma以降のものについては,このような岩石化学的性質が認められないことから,90Ma前後を境に活動の性格が変化した可能性が強いことも明らかとなった.

研究成果

• [文献書誌] 加々美寛雄: "本州弧白亜紀〜古第三紀火成活動の時空変遷と下部地殼-Rb-Sr全岩アイソクロン年代とSr,Nd同位体初生値からの検討-"地質学論集. 53. 1-19 (1999)
• [文献書誌] Rezanov,A.I.: "Sr and Nd isotopic and geochemical characteristics of Cretaceous-Paleogene granitoid rocks in the Niigata area, the northernmost part of the Southwest Japan"The Memoirs of the Geological Society of Japan. 53. 269-286 (1999)
• [文献書誌] Iizumi,S.: "Sr and Nd isotope ratios of Middle Miocene volcanic rocks from Shimane Peninsula, San'in district, Southwest Japan"The Memoirs of the Geological Society of Japan. 53. 383-391 (1999)
• [文献書誌] Kagami,H.: "Continental basalt5s in the accretionary complexes of the South-west Japan Arc : Constraints from geochemical and Sr and Nd isotopic data of metadiabase"The Island Arc. 9. 3-20 (2000)
• [文献書誌] Iizumi,S.: "Sr-Nd isotope ratios of gabbroic and dioritic rocks in a Cretaceous-Paleogene granite terrain, Southwest Japan"The Island Arc. 9. 113-127 (2000)
• [文献書誌] Tadesse,T.: "Sm-Nd, Rb-Sr and Th-U-Pb zircon ages of syn-and post-tectonic granitoids from the Axum area of northern Ethiopia"Journal of African Earth Sciences. 30・2. 313-327 (2000)
• [文献書誌] 加々美寛雄: "本州弧,後期白亜紀〜古第三紀珪長質火成岩のεSr・εNd初生値の広域的変異"月刊地球. 30. 185-190 (2000)
• [文献書誌] Kabeto,K.: "Mantle sources and magma-crust interactions in volcanic rocks from the northern Kenya rift"Lithos. (in press).
• [文献書誌] Kimura,J-I: "Geology and geochemistry of lavas at Nekoma volcano : Implications for origin of Quarternary low-K andesite in the North-eastern Honshu arc, Japan"The Island Arc (in press). 10. 116-134 (2001)
• [文献書誌] 木村佳央: "EPMAによるFe^<2+>/Fe^<3+>およびMn^<2+>/Mn^<3+>比の見積り"鉱物学雑誌. 28・4. 159-166 (1999)
• [文献書誌] Akasaka,M.: "Maximum strontium content of piemontite formed by hydrothermal aynthesis"Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 95. 84-94 (2000)